Устройство для измерения поглощения звуковой вибрации Советский патент 1979 года по МПК G01M7/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерении затухания ультразвуковых волн в твердых образцах.

Известно устройство для измерения поглощения звуковой вибрации, содержащее платформу, установленную на ней распределительную камеру с соплом и последовательно включенные виброприемник, устанавливаемый на исследуемом объекте, спектроанализатор и самописец уровня сигнала 1.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения из-за зависимости результатов измерений от напора воды в водопроводной сети.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство для измерения поглощения звуковой вибрации снабжено дополнительными виброприемником и спектроанализатором, двумя детекторами, логарифмическими усилителями и схемой вычитания, распределительная камера снабжена дополнительным соплом, по оси которого на платформе установлен дополнительный вибронриемник, подключенный через последовательно соединенные дополнительный спектроанализатор, один из детекторов, логарифмический усилитель

и один из входов схемы вычитания к самописцу уровня сигнала, а основной спектроанализатор соединен с самописцем уровня сигнала посредством последовательно

включенных другого детектора и логарифмического усилителя и дополнительного входа схемы вычитания.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения поглощения звуковой вибрации.

Устройство содержит платформу 1, установленную на ней распределительную камеру 2 с двумя соплами 3 и 4, соединенную гибким щлангом с водопроводной сетью (не показаны), и последовательно включенные виброприемник 5, устанавливаемый на исследуемом объекте, снектроанализатор 6 и самописец 7 уровня сигнала. Устройство снабжено дополнительными

виброприемником 8 и спектроанализатором 9, двумя детекторами 10 и 11 и логарифмическими усилителями 12 и 13 и схемой 14 вычитания, по оси сопла 3 на платформе 1 установлен дополнительный виброприемник 8, подключенный через последовательно соединенные дополнительный спектроанализатор 9, один из детекторов 11, логарифмический усилитель 12 и один из входов схемы 14 вычитания к самописцу 7

уровня сигнала. Основной спектроанализатор б соединен с самописцем 7 уровня сигнала посредством последовательно включенных другого детектора 10, логарифмического усилителя 13 и дополнительного входа схемы 14 вычитания.

Платформа 1 соединена с механизмом для протягивания диаграммной бумаги самописца (не показана).

При подаче воды в распределительную камеру 2 с помощью сопл 3 и 4 образуются две струи воды, одна из которых падает на исследуемый объект и возбуждает в нем вибрации. Виброприемник 5 принимает сигнал, уровень которого после прохождения через спектроанализатор 6 и детектор 10 может быть записан в виде

V- - V- ./-а л - Л( -t 4j

где Хо - начальный уровень, пропорциональный давлению Р в распределительной камере: (А - коэффициент пропорциональности);

I - расстояние между точками возбуждения и приема; а - коэффициент пространственного

затухания.

Другая струя падает на виброприемник 8. Уровень сигнала, принятого этим виброприемником и прошедшего через спектроанализатор 9 и детектор 11, может быть записан в виде у В-Р, где В - коэффициент пропорциональности.

Отфильтрованные и продетектированные сигналы после прохождения логарифмических усилителей 13 и 12 и схемы 14 вычитания образуют сигнал, амплитуда Z которого не зависит от давления Р

Z + lgP-lgA- IgP + aMg/ Ig4 + «Mg/.S

л

Этот сигнал поступает на вход самописца 7 и регистрируется на диаграммной бумаге. При включении механизма протягивания диаграммной бумаги платформа с распределительной камерой перемешается вдоль исследуемого объекта по направлению к виброприемнику 5, в результате чего уменьшается величина |, а следовательно, увеличивается амплитуда регистрируемого на осцилограмме сигнала.

Коэффициент пространственного затухания а, характеризуюший поглощение вибраций в объекте, измеряют по тангенсу угла наклона представленной в логарифмическом масштабе осциллограммы.

Использование описанного устройства для измерения поглощения звуковой вибрации обеспечивает повыщенную точность измерений за счет независимости результатов измерений от непостоянства напора воды в

водопроводной сети.

Формула изобретения

Устройство для измерения поглощения звуковой вибрации, содержащее платформу, установленную на ней распределительную камеру с соплом и последовательно включенные виброприемник, устанавливаемый на исследуемом объекте, снектроанализатор и самописец уровня сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительными виброприемником и спектроанализатором, двумя детекторами, логарифмическими усилителями и схемой вычитания, распределительная камера снабжена дополнительным соплом, по оси которого на платформе установлен дополнительный виброприемник, подключенный через последовательно соединенные дополнительный спектроанализатор, один из детекторов, логарифмический усилитель и один из входов схемы вычитания к самописцу уровня сигнала, а основной спектроанализатор соединен с самописцем уровня сигнала посредством последовательно включенных другого детектора и логарифмического усилителя и дополнительного входа схемы вычитания.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Демиденко Т. Ф. и др. Распавшаяся струя воды как источник случайной силы для акустических измерений. - «Вестник МГУ, 1971, № 5, с. 534-540 (прототип).

П